Effekten av färgskiftande vertikalljus i en arbetsmiljö

The effect of color-changing vertical light in a work

environment

Effekten av färgskiftande

vertikalljus i en arbetsmiljö

Postadress:

Besöksadress:

Telefon:

Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom huvudområdet Produktutveckling med inriktning Ljusdesign. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat.

Examinator: Myriam Aries Handledare: Annika Jägerbrand Omfattning: 15 hp

Abstract

The human being has developed during the daylight's dynamic variation of color temperature, direction and intensity. The variation positively affects our emotions and performance. The problem today is that we stay about 90% of the day indoors and the indoor lighting often lacks variation. With dynamic colored light, a changeable and stimulating environment can be created to improve future lighting environments. This study has examined how the user's motivation, well-being and concentration are affected by dynamic colored vertical lighting. An environment that quickly would become dull and under stimulating, can instead get an interesting variation that makes it usable for a longer time with this lighting solution, without the motivation or well-being decreasing. The lighting solution is intended to be used during time periods as a boost.

The experiment was divided into two treatments, one with static office lighting designed according to Swedish lighting standard and one where the dynamic colored vertical lighting was added to the regular office lighting. The treatments were performed in a simulated office environment at Jönköpings Tekniska Högskola. The treatment with dynamic colored vertical lighting slowly shifted in light colors throughout the whole visible color spectrum on the room's vertical surfaces, to create a variation in the room. During the experiment, the subjects were required to answer questionnaires and performance tests to measure the influence of the dynamic colored light on the subjects well-being and cognitive performance.

The results showed that the dynamic colored vertical light had a positive effect on motivation and well-being, but did not affect the concentration of the subjects. The positive effect that occurred was when the order of the treatments started with the dynamic colored vertical light and then ended with the regular working light. The conclusion is that dynamic colored vertical lighting can increase the motivation and well-being if it is applied correctly, without adversely affecting the concentration.

The simulated office environment lacked windows, when scaling up any further research, a real office environment with windows would be preferable. Investigating further whether it is the actual variation of the colored light or the individual colors of the light that creates the effect on the users is also relevant, as this study did not specifically process that.

Sammanfattning

Människan är utvecklad under dagsljusets dynamiska variation av färgtemperatur, riktning och intensitet. Variationen påverkar våra känslor och prestation positivt. Problemet idag är att vi vistas ca 90% av dagen inomhus och att den artificiella belysningen inomhus ofta saknar variation. Med varierande färgat ljus kan en ombytlig och stimulerande miljö skapas för att förbättra framtida belysningsmiljöer. Denna studie har undersökt hur brukarens motivation, välmående och koncentration påverkas av varierande färgad vertikalbelysning. En miljö som snabbt skulle bli enformig och understimulerande kan istället få en intressant variation som gör den brukbar en längre tid med denna belysningslösning, utan att motivationen

eller välmåendet avtar. Belysningslösningen är ämnad att användas i perioder och fungera som en ”boost”.

Experimentet var uppdelat i två behandlingar, en med arbetsbelysning utformad efter svensk belysningsstandard utan något vertikalljus och en där den färgskiftande vertikalbelysningen var adderad till arbetsbelysningen. Behandlingarna utfördes i en simulerad kontorsmiljö på Jönköpings Tekniska Högskola. Behandlingen med varierande färgad vertikalbelysningen skiftade långsamt i ljusfärger genom hela det synliga färgspektrumet på rummets vertikala ytor, detta för att skapa en variation i rummet. Under experimentets gång fick

försökspersonerna besvara enkäter och genomföra koncentrationstest för att se hur det färgskiftande ljuset påverkade välbefinnandet och den kognitiva förmågan.

Resultatet visade att det färgskiftande vertikalljuset hade positiv inverkan på motivation och välmående, effekten uteblev dock på koncentrationen hos försökspersonerna. Den positiva effekten som skedde var när ordningsföljden av behandlingarna började med det

färgskiftande vertikalljuset adderat till arbetsbelysningen och avslutades med behandlingen som endast bestod av arbetsbelysningen. Slutsatsen är att varierande färgad vertikalbelysning kan öka motivationen och välmåendet om det appliceras på rätt sätt, utan att påverka

koncentrationen negativt.

Den simulerade kontorsmiljön saknade fönster, vid uppskalning av eventuell vidare forskning skulle en verklig kontorsmiljö med fönster vara att preferera. Att undersöka vidare om det är själva variationen av ljusets färger eller de enskilda färgerna på ljuset som skapar effekten hos brukarna ses också relevant, då denna studien inte behandlade det specifikt.

Nyckelord

Innehållsförteckning

Innehåll

Abstract ... i

Sammanfattning ... ii

Innehållsförteckning ... iii

Innehåll ... iii

BEGREPPSFÖRKLARINGAR ... V

Introduktion ... 1

1.1 BAKGRUND ... 1 1.2 PROBLEMBESKRIVNING ... 3

1.3 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNING ... 3

1.4 OMFATTNING OCH AVGRÄNSNINGAR ... 4

1.5 DISPOSITION ... 4

2.

Teoretisk bakgrund ... 5

2.1 DAGSLJUSETS VARIATION ... 5

2.2 ÖGATS SEENDE OCH SYNFÄLT ... 5

2.3 UPPFATTNINGEN AV FÄRGAT LJUS ... 6

2.4 OMFÄLTSLJUSETS PÅVERKAN PÅ MÄNNISKAN ... 6

3.

Metod och genomförande ... 7

3.1 METODENS RELEVANS FÖR FRÅGESTÄLLNINGARNA ... 7

3.1.1 MOTIVATION OCH VÄLMÅENDE ... 7

3.1.2 KONCENTRATION ... 7

4.1 MOTIVATION (IMI) ... 15

4.2 VÄLMÅENDE (SWLS) ... 16

4.3 REAKTIONSTID (SST) ... 16

4.4 ANTAL FELTRYCKNINGAR I PROCENT (SST) ... 17

5

Diskussion och slutsatser ... 19

5.1 RESULTATDISKUSSION ... 19

5.1.1 MOTIVATION (IMI) ... 19

5.1.2 VÄLMÅENDE (SWLS) ... 19

5.1.3 REAKTIONSTID (SST) ... 20

5.1.4 ANTAL FELTRYCKNINGAR I PROCENT (SST) ... 20

5.2 METODDISKUSSION... 20

5.3 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 22

5.4 VIDARE FORSKNING ... 22

6

Referenser ... 23

Begreppsförklaringar

Arbetsbelysning: En belysningslösning som endast följer svenska standard SS-EN 12464-1:2011 med 500 lux på arbetsytan (Svensk standard, 2011).

Antal feltryckningar i procent: Hur många feltryckningar försökspersonerna hade på SST-testet i procent.

Behandlingar: Behandlingar i rapporten beskriver momenten som experimentet bestod av, uppdelat på två behandlingar. Den första behandlingen var arbetsbelysning utan vertikalljus och den andra behandlingen var arbetsbelysning adderat med färgskiftande vertikalljus. Belysningsstyrka/intensitet: Är måttet på hur mycket ljus (ljusflöde) som faller på en yta (m²) och mäts i lux (lm/m²) (Starby, 2006).

Direkt belysning eller direktljus: När ljusutsläppet från armaturen är riktat rakt ner mot arbetsytan.

Dynamiskt ljus/färgskiftande ljus: Kan ha olika betydelser beroende på område. I detta fallet så används det för varierande färgat ljus, där ljuskällans utsända

våglängdssammansättning förändras under tid för att skapa en levande och dynamisk effekt av ljuset.

Färgtemperatur: Färgtemperaturen är den fysikaliska definitionen av ljusets färg och kan

beskrivas som varmt eller kallt, färgtemperaturen mäts i Kelvin

(K). Heter correlated color temperature (CCT) på engelska (Starby, 2006).

Färgåtergivning (Ra/CRI): Anger hur väl en ljuskälla återger åtta förvalda färger jämfört med en referensljuskälla, skalan är 0-100 där 100 är främst (Starby, 2006).

IMI: Intrinsic Motivation Inventory, ett mätinstrument för att mäta motivation, skapat av Ryan och Deci (2000).

LED: Ljusdiod. Förkortning för ljusemitterande diod (Light emitting diod på engelska). Används i de allra flesta nya belysningsarmaturerna.

MacAdams: Är en måttenhet för att markera skillnaden i ljusfärg hos två olika lysdioder med identiskt angiven färgtemperatur, i en färgtriangel. Resultatet rangordnas från 0 till 10, där 0 betyder ingen avvikelse alls och 10 högsta avvikelse (Photometric & Optical Testing. u.å).

Omfältsljus/omgivningsljus: Omfältsljus beskriver ljuset som belyser vår omgivning utanför vårt synfält där ögat lägger fokus, alltså ute i periferin.

Responstid: Hur snabbt försökspersonerna genomsnittligt svarade på varje enskilt SST-test. Spektralfördelning: Vilka våglängder på det synliga färgspektrumet (400-700 nm) som

Introduktion

Människan har utvecklats under dagsljuset och dess variation. Flera olika parametrar som dagsljuset bidrar med är variationen av färgtemperatur, riktning och intensitet. Dessa parametrar skapar positiva känslor och ökad prestation hos människan (Aries, Aarts och Van Hoof, 2015). Problemet idag är att vi vistas över 90% av vår vakna tid inomhus, under artificiell belysning som inte är utformad utefter människan och dess behov av variation (Figueiro et al., 2017).

För att smalna ner området lite så fokuseras studien kring kontorsbelysning, då 63% av kontoren i Sverige har föråldrad arbetsbelysning, i skolorna är den siffran 72% (Belysningsbranschen, 2015). Detta innebär att den belysningen som används på väldigt många platser i Sverige inte bara är föråldrad, utan också kan utgöra en lösning som är felaktig och påverkar människan negativt genom felaktig placering, riktning, bländning och belysningsstyrka. Eftersom kunskapen om ljusets påverkan på människan inte var lika utvecklad vid tiden som den installerades (Belysningsbranschen, 2015). Genom att investera i belysning som inte påverkar användarna negativt i exempelvis en kontorsmiljö så kan man spara in det på färre sjukdagar hos personalen. En sådan lösning kan också leda till att personalen presterar bättre under tiden som de arbetar. Den nya belysningen behöver inte heller medföra högre energikostnader, tvärtom blir i många fall energikostnaden lägre då den äldre belysningen är betydligt mindre energieffektiv än dagens LED-belysningslösningar (De Almeida et al., 2014).

Det finns ännu inget rätt eller fel för hur en belysningsanläggning skall se ut för att brukarna skall trivas, bara mestadels rekommendationer (Franzell, 2013). Det som ofta efterfrågas av brukarna (dvs. användarna) är dagsljusinsläpp, variation och individuell kontroll av ljuset (Gene-Harn, Manyam Keumala och Ab Ghafar, 2016).

Genom att kombinera det färgade ljuset med omfältsljuset i den här studien binds två stora forskningsområden inom belysningsvetenskapen ihop och bidrar till forskningen om belysningsmiljöns påverkan på människan och hur man kan förbättra den genom belysningslösningar som inte testats förut.

Studien på 15 hp utfördes som ett examensarbete inom Produktutveckling Ljusdesign på Jönköpings Tekniska Högskola. Studiens områden knyter an till tidigare kursmaterial från bland annat kurserna: Perception & kommunikation, Projektbaserad interiör ljusdesign, Light for Health and Wellbeing och Forma med ljus.

1.1 Bakgrund

Solens variation i intensitet, färgtemperatur och riktning påverkar människans känslor och produktivitet positivt (Aries et al., 2015). Man ser tydligt i undersökningar att utsikt och dagsljusinsläpp prioriteras högst av allt när personer får välja (Gene-Harn et al., 2016). Människans utveckling har gjort att vi anpassat oss till just den variation som solen har och den styr även vår inre biologiska klocka (Chang, Scheer och Czeisler, 2011). Om man sätter det i perspektiv till hur kort tid man använt artificiellt ljus så inser man att det finns risker att människan inte är helt anpassad till konstgjorda ljusförhållanden för att fungera optimalt under de fasta ljus-förhållandena som ofta råder i dag (Clausen, 2016). Men ändå använder man sig av enformig arbetsbelysning från en riktning (ovan) nästan överallt idag.

Belysningen idag kan ibland variera i färgtemperatur men färgat ljus används sällan. Forskning visar på att arbetsrummets belysning är allt viktigare för brukarna än man tidigare trott. Vid tidigare test har man kunnat konstatera att dagsljusets varierande intensitet kan förbättra sömn och bidra till lägre nivåer av stress (Figueiro et al., 2017).

Grundproblemet till att man använt sig av enformig arbetsbelysning i dagens samhälle beror bland annat på tekniken som funnits tillgänglig vid tiden och att belysningsstandarden bara tar upp värden för luxnivån på arbetsytan. När artificiellt ljus kom fanns det ingen forskning som visade vad som var bra eller inte för människans välmående och man har helt enkelt

fortsatt i det spåret i tron om att det fungerar. Se Figur 1 för ett exempel på vad som menas med den naturliga färgvariationen som människan är van att vistas i.

Figur 1. Exempelbild på dagsljusets variation som människan är van vid när det gäller ljus, studien

försöker inte att efterlikna variationens färger exakt och färgtemperaturer kommer inte att återges. (Foto från Alain Audet 2016, creative commons-godkänd för användning).

Veitch (2001) nämner att separat vertikalbelysning i ett rum har en positiv påverkan på tillfredställelsen hos brukarna jämfört med rum där det bara finns allmänbelysning. En påverkan från omgivningsljus är ökade kortisolhalterna vilket bidrar till vakenhet hos personerna som vistas i den miljön (Raynham, Govén och Laike, 2014). Ljus och rum, som är en planeringsguide för belysning inomhus, poängterar kraven på att omgivningsljus är viktigt och att det påverkar vår vakenhet, prestation och välbefinnande vid högre nivåer (Franzell, 2013).

Ross, Guthrie och Dumont (2013) tar upp effekterna på människans perifera nervsystem efter exponering av ljus med modulerade våglängder (färgat ljus) och belysningsstyrkor, där man fann stor terapeutisk potential men mer forskning krävdes. I en studie av Hwang, Lee och Kim (2011) studerade man sju olika typer av färgat ljus (röd, grön, blå, cyan, magenta, gul och vit). Syftet med denna studie var att undersöka brukarens komfort och hur man blir påverkad av de olika färgerna i en inomhusmiljö. I studien användes samma belysningsstyrka på samtliga tester. I studiens resultat visade det sig att färgen cyan var väldigt lik vitt ljus, det gröna ljuset

1.2 Problembeskrivning

Som tidigare beskrivits är människan inte anpassad för att vistas inomhus och idag vistas vi 90% av dagen inomhus (Figueiro et al., 2017). Detta ställer höga krav och stort ansvar på kvalitén i inomhusmiljön.

Dagens kontor och klassrumsbelysning följer idag en och samma belysningsstandard, SS-EN 12464–1:2011 (Franzell, 2013; Svensk standard, 2011). Denna standard ställer bland annat krav på belysningsstyrkan på arbetsytan, omfältsljuset och belysningens jämnhet i rummet. Resultatet av dessa variabler skapar en ganska platt och understimulerad atmosfär som inte alls har hängt med i utvecklingen och forskningen om belysning (Belysningsbranschen, 2015). Variation i ljuset skapar förändringar i den upplevda atmosfären (Franzell, 2013).

Belysning som inte är korrekt planerad kan orsaka många hälsorelaterade problem för de som vistas i den en längre tid, bland annat kan huvudvärk, trötthet, stress, sänkt välbefinnande och nedstämdhet med risk för depression uppstå. Bristen på dagsljus spelar också in på bieffekterna som uppstår vid felaktig exponering av ljuset och anses vara en väldigt viktig parameter då det är den ljuskällan som människan är van vid från första början (Belysningsbranschen, 2015). Dagens forskning har ännu inte kommit till den punkten där man kan fastställa exakt vilka belysningsstyrkor, färgtemperaturer, ljusfärger eller riktningar som krävs för ökat välmående i en kontorsmiljö. Det pågår forskning på flera håll men än finns det inget konkret som gäller generellt för belysning av mindre kontorsmiljöer.

Då ingen tidigare studie undersökt effekterna av varierande färgat ljus på vertikala ytor i kontorsmiljö ansågs det av yttersta vikt att undersöka detta, då det kan påminna om den naturliga ljusvariation som människan är van vid och därför skapa en miljö som kan öka människans välbefinnande. Hela studien var fokuserad kring social hållbarhet för människan och hur man kan förbättra dagens belysningssituation.

1.3 Syfte och frågeställning

Syftet med studien är att undersöka om färgskiftande vertikalljus kan ha en positiv eller negativ effekt på brukarens motivation, välmående och koncentration i en arbetsmiljö. Det övergripande syftet var att ta fram en belysningslösning som skapar en miljö som känns och upplevs mer inspirerande jämfört med arbetsmiljöer där bara enformiga belysningslösningar används. Belysningslösningen är inte avsedd att efterlikna dagsljuset och dess variation exakt, tanken är heller inte att den skall användas hela tiden, utan i perioder som en typ av ”boost”. Vi ämnade således besvara följande frågeställningar:

• Hur påverkas brukarens motivation och välmående i arbetsrummet av färgskiftande vertikalbelysning jämfört med när den inte används?

• Hur påverkas brukarens koncentration i arbetsrummet av färgskiftande vertikalbelysning jämfört med när den inte används?

Utifrån frågeställningarna konstruerades tre hypoteser:

I) Det färgskiftande vertikala ljuset kommer att ha en positiv inverkan och öka motivationen till arbetet hos individen.

II) Välmåendet kommer att öka av det färgskiftande vertikala ljuset. III) Koncentrationen kommer att öka av det färgskiftande vertikala ljuset.

Nollhypoteserna till I-III är därför att det färgskiftande vertikala ljuset inte har någon effekt. Resultaten från motivation, välmående och koncentration är oberoende av varandra, vilket innebär exempelvis att motivationen kan öka medan koncentrationen minskar.

1.4 Omfattning och avgränsningar

Studien omfattades av en kontrollerad experimentell undersökning som undersökte effekterna av färgskiftande vertikalljus på människors motivation, välmående och koncentration. Jämfört med när de vistades i en ”vanlig” belysningslösning som följde Sveriges belysningsstandard SS-EN 12464-1:2011 (Svensk standard, 2011). Viktigt att poängtera är att dagsljusets variation som tidigare nämnts varierar både i färgtemperatur och i färg på ljuset. I denna undersökningen så behandlas färg på ljuset och alltså inte olika färgtemperaturer då det redan finns betydande forskning som behandlar färgtemperaturer.

Rummet var helt avskärmat från dagsljus då detta hade skapat för många parametrar att undersöka. Studien begränsades till en uppbyggd laborationsmiljö i grupprummet 31114F (rumsbeteckningen) som ligger på Jönköpings Tekniska Högskola. Rummets temperatur och ljudnivån togs inte med i studien. Varje individuell ljusfärgs påverkan undersöktes inte, endast helheten med hela det varierande spektrumet.

Studien begränsas till frågorna i formuläret, andra parametrar som hade med försökspersonen att göra, som sömn och näringsintag undersöktes inte. Tiden på dygnet då försökspersonerna genomförde experimentet noterades men analyseras inte vidare. Många av avgränsningarna berodde på tids och resursbrist.

1.5 Disposition

Kapitel 1 innehåller introduktion, bakgrund, problembeskrivning, syfte, frågeställningar, omfattning och avgränsningar som beskriver grunden av hela rapporten. Kapitel 2 tar upp den teoretiska bakgrunden som fördjupar rapportens grund i tidigare forskning. Kapitel 3 handlar om Metod och genomförande som beskriver experimentets utförande för att besvara frågeställningarna. I kapitel 4 redovisas studiens resultat och analyseras utförligt. I kapitel 5 diskuteras resultaten och vidare slutsatser dras, även fortsatt framtida forskning inom ämnet tas upp.

2. Teoretisk bakgrund

2.1

Dagsljusets variation

Det naturliga ljuset från solen innehåller alla spektrala våglängder som ögat kan uppfatta.När man pratar om det visuella färgspektrumet så menar man alla de färger som människans öga kan uppfatta. Om vissa våglängder fattas i ljuset så skulle färgerna på ett objekt av den våglängden att uppfattas förvanskade (Franzell, 2013).

Solens position varierar under dagen och året vilket gör att dagsljuset ständigt är i rörelse med en varierande riktning, intensitet och färgtemperatur. Vid soluppgång och solnedgång så bryts ljuset olika i atmosfären mot dagen, vilket ger en rödaktig ton över himlen där solen går upp/ner. Färgtemperaturen från solen avgör hur ögat uppfattar det vita ljuset, en varm färgtemperatur påminner om ljuset som en eldslåga utstrålar medan en kall färgtemperatur återspeglar dagsljuset mitt på dagen när solen står högst upp på himlavalvet (Fridell och Anter, 2014).

Dagar då himlen är mulen eller molnig skapas annorlunda effekter på ljuset, då det inte kommer från en stark specifik punkt utan fördelar sig ut över hela himlavalvet. Detta har stora effekter på bland annat skuggor och uppfattningen av miljön som man vistas i. Variationen i intensitet varierar mellan ca 40 lux (soluppgång, solnedgång och mulen himmel) till 120 000 lux när solen står i zenit med klar himmel (Fridell och Anter, 2014). Variationen hos dagsljuset skapar positiva effekter på människans känslor och prestationer (Aries et al., 2015).

2.2

Ögats seende och synfält

Ögat är det organ i kroppen som reagerar och förmedlar ljusets elektromagnetiska strålning vidare till hjärnan där allting tolkas till en bild som människan sen ser och uppfattar. Exakt hur syntolkningen går till i hjärnan i detalj har forskare inte lyckats kartlägga helt fullt ut ännu. I ögats näthinna sitter det två typer av ljuskänsliga celler som heter tappar och stavar (Franzell, 2013). Den elektromagnetiska strålningen som träffar ögat tas upp av tapparna och stavarna, stavarna används på natten eftersom de är extremt ljuskänsliga. De kan inte skilja på färger eftersom de bara har ett synpigment som står för de fotokemiska processerna, medan tapparna har tre (trikromatisk syn). Synskärpan är också ganska dålig, det är därför det blir svårare att urskilja färger ju mörkare det är. De färgade våglängderna uppfattas vid högre belysningsstyrkor av tapparna som också har en mycket högre synskärpa än stavarna (Goldsmith, 1990).

Synen hos människan är uppdelad i två delar, den ena delen är detaljseendet som är själva fokuspunkten där ögat hela tiden fokuserar sin blick. Den andra delen är omgivningsseendet som är den största delen av seendet, den delen där fokus inte ligger och som ibland sägs vara ute i periferin. Även om ögats fokus inte ligger där så uppfattar ögat ändå vad som händer och kroppen kan reagera utifrån det. Till exempel om någon kastar en boll ifrån sidan och man fångar den av reaktion utifrån vad man uppfattat via omgivningsseendet, eller hur kortisolnivåerna i kroppen ökar vid ökat omfältsljus. Båda delarna är vitala för att människan skall kunna orientera sig i miljön som de vistas i. Detaljseendet utgör endast 2° av hela seendet som är cirka 120° horisontellt. Hela det horisontella seendet kallar man field of view, se Figur 2 (Dagnelie, 2011).

Figur 2. Båda ögonens field of view tillsammans (Zyxwv99 2014 (Wikimedia commons), creative commons-godkänd för användning).

2.3

Uppfattningen av färgat ljus

Det är viktigt att väva in en visuell utvärdering i utformningen av ljuset och de rekommenderade mätbara värdena. Alla förhållanden mellan rummets färg, ytor och textur samspelar med ljusets fördelning i rummet och påverkar således människans biologiska och emotionella klocka. Att belysa färgsättningen i ett rum och skapa en upplevelse och känslovåg hos brukaren är en stor utmaning. Upplevelsen av färgerna i ett rum påverkas av de olika förhållandena varje färg har till varandra, även reflektionsförmågan, den spektrala sammansättning och belysningsstyrkan spelar in i upplevelsen av ett belyst rum. Färgernas nyanser urskiljer sig tydligare när belysningsstyrkan ökar, det betyder dock inte per automatik att färgupplevelsen blir bättre. För mycket ljus kan ibland försämra färgupplevelsen på grund av att alla färger ter sig och upplevs olika beroende på vilken ljusnivå som träffar den färgade ytan (Hwang et al., 2011). Vissa färger kräver mer ljus medan andra inte är lika beroende av det för att reflektera sin speciella karaktär (Franzell, 2013).

2.4

Omfältsljusets påverkan på människan

När Barinaga (2002) upptäckte den tredje receptorn i ögats näthinna och dess funktion att styra den inre biologiska klockan som bland annat styr kroppstemperatur, sömncykler, aktivitet och att kroppen strejkar när man reser mellan tidszoner, så var det en historisk upptäckt som lärde oss mer om hur stor påverkan ljuset faktiskt har på kroppens biologi. Franzell (2013) beskriver hur omfältsljuset påverkar människan på ett icke-visuellt plan där det har stor påverkan på vår vakenhet och vår prestation över tid.

En studie undersökte hur omgivningsljus påverkade elevers prestanda, humör, endokrina system (kroppens hormonsystem) och andra faktorer (Raynham et al., 2014). Resultaten av studien visade att skolbarnen blev bättre under de mörkare månaderna när de studerade i experimentrummet istället för det vanliga klassrummet. Elevernas humör var bättre i experimentrummet, här visade det sig också att dagsljus hade en stor positiv påverkan. Störst skillnad vad gäller kortisolnivåer och vakenhet var under de mörka månaderna där rummet med den nya omfältsbelysningen hade mycket högre nivåer än kontrollrummet (Raynham et al., 2014). Studien utfördes i en skola i England där man byggt om två klassrum och installerat belysning som ökade omfältsljuset. Medelbelysningsstyrkan av omfältsljuset i experimentrummen var 350 lux och arbetsytan hade 500 lux.

En annan studie visade att ökat omfältsljus fick kroppen att reagera direkt genom att kortisolhalterna i kroppen stiger och vakenheten ökar. När omfältsljusets luminansnivåer i Govén et al. (2007) studie nådde 350 cd/m² tyckte försökspersonerna att det blev en störande effekt av omfältssljuset mot arbetsytan som i detta fallet hade en belysningsstyrka på 500 lux. Flest positiva reaktioner gavs när omfältsljusets luminansnivåer var 100 cd/m² båda visuellt och emotionellt. Det skall tilläggas att de olika nivåerna som testades var 20 cd/m², 100 cd/m² och 350 cd/m² vertikalt.

Båda studierna visar på att omfältsljuset påverkar människan visuellt, känslomässigt och på det biologiska planet. Genom variation där belysningen dynamiskt styrs efter till exempel solens intensitet eller där brukarna själva får kontroll över belysningsstyrkan kan öka välmåendet enligt Gene-Harn et al. (2016). Rätt ljussättning kan även skapa en stressminskande effekt enligt Figueiro et al. (2017).

3. Metod och genomförande

Studien baserades på ett bekvämlighetsurval med studenter från olika inriktningar på Tekniska Högskolan i Jönköping och utfördes genom ett experiment i grupprummet 31114F på Tekniska Högskolan i Jönköping. Bekvämlighetsurvalet med studenter från en Teknisk högskola ger studien en lämplig population efter de resurser och tid som fanns enligt Trost (2016).

I denna studie definieras behandlingarna (färgskiftande vertikalljus och vitt ljus) som oberoende variabler medan effekterna på välmående, motivation och koncentration är de beroende variablerna (svarsvariablerna).

3.1

Metodens relevans för frågeställningarna

3.1.1 Motivation och välmående

Den första frågeställningen besvarades av enkäterna som delades ut. Varje försöksperson svarade på totalt fyra enkäter med samma frågor på varje. Enkätfrågorna var tydligt formulerade, alltid i samma ordning och besvarades genom en Likertskala (Likert, 1932) med 7 alternativ där 1 innebar ”Inte alls sant” och 7 innebar ”Mycket sant”, vilket skapade hög standardisering och strukturering. Frågorna var konstruerade från de två olika mätinstrumenten Intrinsic Motivation Inventory (IMI) skapad av Ryan och Deci (2000) och Satisfaction With Life Scale (SWLS) skapad av Diener et al. (1985) som använts i flertalet tidigare vetenskapliga studier där försökspersonernas känslor undersökts. Båda mätinstrumenten har blivit validerade genom tidigare studier, bland annat SWLS av Pavot och Diener, 1993) och IMI avMcAuley, Duncan och Tammen (1987), IMI översattes från engelska. Båda instrumenten bestod av 5 frågor vardera som var förutbestämda rörande respektive område som de undersökte. Svaren från IMI besvarade motivationen och SWLS besvarade välmåendet i den första frågeställningen. Enkäten fylldes i via en webbenkät på hemsidan https://www.psytoolkit.org/ (Stoet, 2017) och tog cirka 1–2 minuter. Upplägget av enkätformuläret ses i Figur 3, hela enkäten finns i Bilaga 1.

Figur 3. Exempelbild av enkätfrågornas utformning. Den första frågan är tagen från IMI och den andra frågan var en öppen fråga angående störande moment i rummet (Ryan och Deci, 2000).

3.1.2 Koncentration

Den andra frågeställning besvarades genom koncentrationstestet Stop Signal Task (SST) skapat av Verbruggen och Logan (2009). SST är ett vedertaget test för att mäta koncentration och reaktion hos personer som har blivit validerat av Livesey och Livesey (2016). Testet går ut på att man skall ange rätt riktning på pilarna som kommer upp på skärmen (en pil åt gången), ibland är cirkeln runt pilen röd och då skall man inte klicka alls. Innan varje test skedde en övningsomgång med 5 omgångar så att försökspersonerna förstår övningen och hann att förbereda sig, det riktiga testet var 30 omgångar och tog mellan 2–3 minuter. Även detta skedde genom https://www.psytoolkit.org/ (Stoet, 2017) som försökspersonen antingen nådde via sin egen dator eller en lånedator, se Figur 4 för exempelbild av testets utformning.

3.2

Genomförande

Ett pilotexperiment utfördes innan det första riktiga experimentet för att säkerhetsställa att allting fungerade rent logistiskt. Fyra testpersoner deltog i pilotexperimentet, dock under en kortare tid än det riktiga experimentet. Data från detta användes inte.

Valet att varje behandling skulle vara en timme lång är hämtat från ett tidigare experiment som Sahin och Figueiro (2013) gjort, där de undersökte hur olika ljusscenarion påverkade försökspersonerna. I studien simulerades en verklig arbetssituation och passade bra in på tidsbegränsningen som fanns till experimentstiden. Totalt gjorde varje försöksperson två behandlingar som totalt blev två timmar per person. Behandlingarna kallades A och B. Del A innebar en timmes studietid/arbetstid med vitt direktljus ner på arbetsytan utan någon vertikalbelysning, se Figur 5. Del B innebar att både det vita direktljuset på arbetsytan och den färgskiftande vertikalbelysningen var påslagna, även detta under en timme, se avsnitt 4.3 - Experimentell situation. Första försökspersonen eller försöksparet (2 personer samtidigt) började med del A och sedan del B, försökspersonen eller försöksparet efter började med del B och sedan del A för att få en variation i ordningen, liknande teknik användes av Stemer et al. (2015) för att säkerhetsställa att experimentets ordning inte påverkade resultatet. Detta skedde utan att personerna visste om undersökningens syfte för att få ett så validerat svar som möjligt utan risk för bias. 30 minuter efter att experimentet startat fick försökspersonerna besvara en enkät med känslo-frågorna från IMI och SWLS samt SST-testet som besvarade koncentrationsförmågan. Detta upprepades efter 60, 90 och 120 minuter, se Figur 5 för de två olika ordningsföljderna A + B och B + A samt när enkäterna/testen delades ut, mellan behandlingarna var det en paus på 5 minuter.

Den sista enkäten innehöll två extra skrivfrågor med öppna svar där personerna kunde skriva några rader om störande moment under experimentet och vad de arbetade/studerade under experimentet, dessa svar diskuteras i diskussionen och redovisas i Bilaga 2 och 3. Den innehöll även en fråga om de studerar eller tidigare har studerat Ljusdesign, svaren från denna fråga redovisas i 3.3 Deltagare.

Figur 4. Exempelbilder tagna från SST-testet (Verbruggen och Logan, 2009) som

visar två typer av scenarion som kan uppstå, till vänster ett så kallat ”Go” där försökspersonen skall klicka vänster. Bilden till höger visar ett ”NoGo” där man inte skall klicka alls.

Figur 6 visar hur Del A (behandlingen med vitt ljus) såg ut i experimentrummet, i bilden syns också inredningen som användes. Figur 7 visar ett exempel på hur rummet såg ut i Del B (behandlingen med färgskiftande vertikalljus).

Deltagandet i experimentet var frivilligt. Innan experimentet startade informerades försökspersonerna hur processen skulle gå till. De blev tillsagda att fokusera på arbetet, inte lämna rummet, inte använda sina mobiler mer än nödvändigt samt att inte prata med varandra mer än nödvändigt. Försökspersonerna fick vid experimentets början veta att de skulle svara på enkäter under tiden de satt där, men inte när eller vad frågorna gällde. Efter en timme när första behandlingen var slut fick försökspersonerna 5 minuters rast där de fick lämna rummet. Deltagarna bjöds på kaffe och kaka innan experimentets start men också i pausen efter en timme. När de var på rast ändrades ljusscenariot i experimentrummet tills de kom tillbaka. Innan varje nytt experiment skulle börja så vädrades rummet med frisk luft, även

Figur 7. Exempelbild på rummet med den färgskiftande vertikalljus-behandlingen. Figur 6. Rummet under behandlingen med vitt ljus på arbetsytan.

under rasten när scenariot ändrades så vädrades rummet. Dörren och fönsterna var alltid stängda när försökspersonerna var i experimentrummet.

Experimentet var helt anonymt och varje försöksperson fick en slumpmässig sifferkombination på fem siffror som de använde när de fyllde i enkäterna och testen, denna kod användes för att koppla ihop enkäterna och testen efteråt utan vår vetskap om vem som besvarat dem.

3.3

Deltagare

Totalt deltagarantal uppgick till 33 personer, 19 var kvinnor och 14 var män, där 5 personer inte studerade eller hade studerat Ljusdesign tidigare. Samtliga studerade vid Jönköpings Tekniska Högskola i Jönköping. Deltagarna som deltog i experimentet var mellan 22–30 år gamla.

3.4

Experimentell situation

Experimentrummet hade inget dagsljusinsläpp under experimentets genomförande, detta då effekten av det färgskiftande vertikalljuset kan avta drastiskt med dagsljus som lyser upp rummet. Det skulle även bidragit till fler parametrar som kunde påverkat försökningspersonernas uppfattning av rummet och omgivningen. Figur 8 nedan visar rummets inredningsplacering och vart försökspersonerna var placerade. Figur 9 visar rummets mått och armaturernas placeringar

.

Hela rummet hade vita väggar (NCS S 0300-N) och grått golv (NCS S 4502-R), takplattorna i undertaket var borttagna, rumshöjden upp till undertaket var 3,5 meter. För att dölja målningar på väggarna och tavlor så täcktes två av väggarna med vitt tyg (NCS S 0300-N). Det var på dessa väggar som det vertikala färgskiftande ljuset projicerades på under experimentet. Se Figur 10 nedan för vilken ordning som färgerna roterade igenom, en färgcykel skedde under 15 minuter.

Figur 8. Rummets inredningsplacering och försökspersonernas placering. Arbetsytan

tar upp 1,8x0,8m, försökspersonerna var placerade på var sin sida om bordets långsida riktade mot varandra.

Till de vertikala ytorna med färgskiftande ljus användes fyra ALM + CTM2 från företaget Lumenetix (2019). Arbetsbelysningen (det vita ljuset) över bordet var två linjära ALM + LTM2 som också kom ifrån företaget Lumenetix (2019), armaturerna släppte bara ut ljus nedåt, se Figur 11. Långsidorna riktade mot väggarna på ALM + LTM2 var avskärmade med fem cm vitt papper för att styra ljuset ner på arbetsytan istället för ut på väggarna, detta tog bort ca 60° (uppmätt med gradskiva) från spridningsvinkeln, se Figur 7. Samtliga armaturer styrdes med DMX-protokoll och använde högfrekventa don med en frekvens på 25 kHz för att ljusmiljön skulle vara helt flimmerfri.

Tekniken i spotlightsen och de linjära armaturerna byggde på samma princip, dvs. fem olikfärgade LED-dioder som satt på chipkortet där man kunde välja belysningsstyrka, CCT (färgtemperatur), hue (färg) och saturation (färgmättnad). Detta gjorde att spotlightsen till det färgskiftande vertikalljuset kunde få vilken färg som helst på det synliga färgspektrumet och samtidigt mätta färgen från 0 till 100%. Dioderna höll sig inom max två MacAdams-ellipser (SDCM) enligt tillverkaren (Lumnetix, 2019). Detta möjliggjorde att färgtemperaturen (4000K) från de linjära armaturerna återgavs på Plancks kurva (Planck, 1901), se Tabell 1 nedan för mer teknisk information. Dessa parametrar var av stor vikt för att kunna skapa en så bra och hållbar ljusmiljö som möjligt för den sociala hållbarheten. Armaturerna som alla var av LED bidrog också till en ekonomiskt hållbar lösning då dessa drar mindre energi än sin föregångare lysröret, detta bidrog också till en ekologiskt hållbar lösning.

Figur 10. Beskrivande bild över färgerna som användes i experimentet för den färgskiftande

vertikalbelysningen, variationen började med rött och förändrades sen långsamt genom helt spektrumet mot violett.

Figur 11. Bilden till vänster: Spotlight (ALM + CTM2) från Lumenetix som används till det

färgskiftande vertikalljuset (fyra användes). Bilden till höger: Linjär armatur (ALM + LTM2) från Lumenetix som användes till arbetsbelysningen (två användes).

Tabell 1. Teknisk information för de olika armaturtyperna, anges per styck. * = Levererat ljusflöde ut

från armaturen, ** = Modifierad spridningsvinkel.

ALM + LTM2 ALM + CTM2 Effekt 60 W 30 W Spänning 24 V 24 V Ljusflöde 3000 lm* 1700 lm* Färgtemperatur 4000K - Spridningsvinkel 90°** 40°

Oavsett behandling belyste de linjära armaturerna arbetsytan med 500 lux för att klara rekommendationerna från SS-EN 12464–1:2011, vilket återspeglar en vanlig kontor/skolmiljö (Svensk standard, 2011). Arbetsbelysningen (det vita ljuset) var placerad 150 cm över arbetsytan. I Figur 12 visas den spektrala sammansättningen i ljuset från arbetsbelysningen. Ra/CRI var 90,2 uppmätt med ALP-01 från AsenseTEK.

Figur 12. Den spektrala sammansättningen hos arbetsbelysningen (behandlingen med vitt ljus,

4000K) över arbetsplatsen, uppmätt på plats med spektrometern ALP-01 från AsenseTEK.

I fokuspunkten för spotlightsen så varierade luxnivån beroende på vilken färg det var, se Tabell 2 för det högsta lux-värdet från respektive ren färg, uppmätt på plats med en Hagner EC1 som mäter belysningsstyrka i lux.

Tabell 2. Tabellen visar belysningsstyrkan för varje ren färg, kopplade till Figur 13.

Figur 13 visar spektralfördelning från spotlightsarmaturerna för varje ren färg, uppmätt på plats med spektrometern ALP-01 från AsenseTEK.

Figur 13. Spektralfördelning för varje ren färg från spotlightsen. Från övre vänster hörn: röd, orange,

gul. Från nedre vänster hörn: grön, blå och violett.

3.5

Datainsamling

Studiens datainsamling bestod av litteraturstudier och en experimentell studie. Insamling av empiriskt data skedde från experimentet där försökspersonerna besvarade enkäter, samt data ifrån koncentrationstestet (SST). Relevant litteratur samlades in från flera vetenskapliga databaser via Jönköpings högskolebiblioteks onlinesöktjänst Primo. Utöver sökningarna användes snöbollsmetoden (eng. snowball sampling) för att hitta relevant litteratur, en metod där man använder de litteraturhänvisningar som finns i tidigare använd litteratur(Trost, 2016). Både svensk och engelsk litteratur användes. Sökord som har använts under litteratursökningar var: motivation, ”well-being”, koncentration, ”ambient lighting”, omfältsljus, ”office lighting”, ”färgat ljus”, ”colored light”, ”vertical lighting” och ”light impact human”.

Varje person som deltog i experimentet genomförde fyra enkäter och fyra SST-test, totalt samlades 132 enkäter och SST-test in, se Bilaga 4, 5, 6 och 7 för den sammanställda obearbetade datan. Hemsidan genererade sedan alla svaren och sammanställde i separata excel-dokument för enkätsvaren och testen. Dessa dokument sammanfogades efteråt till ett dokument så det skulle bli lättare att överskåda helheten. Från enkäterna räknades medelvärden automatiskt ut för IMI och den totala summan för SWLS, så som enkäterna är utformade att beräknas. Från SST-testen fick man ut antal fel i procent samt reaktionstiden som det tog för försökspersonerna att svara på uppmaningen.

3.6

Metod vid dataanalys

Först utfördes ett normalitetstest på alla respektive datagrupper (IMI, SWLS, reaktionstid och antal feltryckningar i procent) i SPSS (ett datorprogram som används för statistiska analyser) för att få ut respektive grupps normalfördelning, detta för att vidare kunna analysera datan på ett korrekt statistiskt sätt. Det visade sig då att SWLS och IMI var normalfördelade medan datan från reaktionstiden och antal feltryckningar i procent inte var normaltfördelade, se Bilaga 8. Eftersom både IMI och SWLS var normalfördelade kunde enfaktors-ANOVA-test (variansanalys, Analysis of Variance) användas för att undersöka effekter av experimentbehandlingar (dvs. vitt ljus, färgskiftande ljus) och/eller ordningsföljden. ANOVA visar ifall det finns statistiska skillnader mellan gruppers medelvärde och varians.

För responstiden och antal feltryckningar i procent från SST-testet användes Mann-Whitney U-test eftersom datan inte var normalfördelad. Detta för att testa om det fanns någon signifikant skillnad mellan experimentbehandlingarna och/eller ordningsföljden. Mann-Whitney U-test är ett icke-parametriskt och robust test som gör det möjligt att analysera skillnader i en variabel mellan två oberoende grupper utan att värdena är normalt fördelade. P-värdet som användes som bedömningskriterier för effekterna av experimentbehandling och ordningsföljd var satt till 0,05 för både ANOVA och Mann-Whitney U-test.

3.7

Trovärdighet

Metoderna som användes i experimentet var alla tidigare beprövade för att säkerställa trovärdighet i resultatet. Faktorer som kunde ha en stor effekt på resultatet men som hade krävt för stora resurser för att undersöka avgränsades, till exempel som dagsljus och vad försökspersonerna ätit innan deras experiment.

För att inte experimentets ordning skulle påverka resultatet skiftade ordningen efter varannan grupp. Ingen av försökspersonerna visste vad som skulle hända under experimentet, detta för att undvika en biaseffekt. Enkäterna som försökspersonerna fick besvara hade både hög standardisering och hög strukturering, helt fria från egen tolkning, vilket säkerhetsställer svaren på ett kvantitativt sätt. Ett pilotprojekt utfördes av fyra personer för att stärka reliabiliteten och undersöka om experimentet var genomförbart, dessa personer deltog inte i det riktiga experimentet eftersom de skulle ha bias.

ANOVA och Mann-Whitney U-test utfördes på grupperna för att på ett vetenskapligt och statistiskt säkert sätt kunna pröva ifall det existerade signifikanta skillnader mellan experimentbehandlingar och ordningsföljden. Detta för att genom tidigare beprövade dataanalys-metoder stärka trovärdigheten, istället för att enbart dra slutsatser baserat på medelvärden som då inte hade ansetts vetenskapligt bevisat och säkert.

Experimentrummet var en uppbyggd kontorsmiljö som inte helt efterliknade verkligheten i storlek eller inredning, detta sänker trovärdigheten något, eftersom det ska kännas som att man vistas i en verklig miljö. Då experimentrummet saknade dagsljus så sänker det trovärdigheten då resultaten kunde sett annorlunda ut om rummet haft dagsljus, kanske hade inte den vita behandlingen med arbetsbelysningen känts lika instängd och enformig då. Kanske skulle inte heller effekten från den färgskiftande vertikalbelysning uppstått på samma sätt om det fanns dagsljus. Försökspersonerna fick heller inte lämna rummet under behandlingarna, något som de är fria att göra i en verklig miljö. Studien utfördes av högskolestudenter utan tidigare erfarenhet att utföra studier, vilket kan ha påverkat trovärdigheten negativt.

Alla 33 försökspersoner som deltog fullföljde experimentet till slutet, vilket uteslöt bortfall från resultatet. Däremot så varierade åldrarna mellan 20-30 vilket är relativt ungt och inte helt representativt för kontorsbranschen, vilket sänker trovärdigheten. Samtliga försökspersoner var studenter, vilket sänker trovärdigheten då ingen vistas i dessa miljöer vanligtvis. Alla drack inte kaffet som serverades, vilket skulle kunna ha påverkat deras resultat då det finns uppfriskande ämnen i kaffe.

4 Resultat och analys

Nedan följer resultaten från de olika mätinstrumenten, se Figur 5 för förtydligande rörande de olika data-gruppernas namn och beteckningar.

4.1

Motivation (IMI)

ANOVA-testen visade att det inte fanns någon signifikant skillnad av motivationen (IMI) hos försökspersonerna i scenariot AB där experimentet började med endast vitt ljus och avslutades med det färgskiftande vertikalljus. Vilket betyder att det färgskiftande vertikalljuset varken hade en positiv eller negativ effekt på försökspersonernas motivation när de började med det vita ljuset se Tabell 3.

I scenario BA fanns det en signifikant skillnad mellan BA1 och BA4, BA1 och BA3, samt BA2 och BA4 se Tabell 3, p-värdet mellan BA2 och BA3 var på gränsen till att inte vara signifikant (p = 0,06). Bilaga 4 visar obearbetad data samt medelvärdena mellan enkätgrupperna BA1/BA2 och BA3/BA4 där ser man en negativ trend mellan grupperna. Detta visar att motivationen var högre hos försökspersonerna när de började med det färgskiftande vertikalljuset än när de avslutade med det vita ljuset i scenario BA. Se Figur 14 för en sammanfattning över vilka enkätgrupper som hade en signifikant skillnad mellan sig.

Tabell 3. ANOVA-testens resultat från enkätgrupperna inom IMI. Fetmarkerat p-värde innebär att det

fanns en signifikant skillnad mellan grupperna, p<0,05.

Källa Medelvärde Motivation F p-värde

IMI

AB 1 jämfört med AB 2 3 1,10 0,30

AB 3 jämfört med AB 4 3 0,21 0,65

BA 1 jämfört med BA 2 4 0,00 0,99

BA 3 jämfört med BA 4 3 1,87 0,18

AB1+2 jämfört med AB3+4 3 0,09 0,76

BA1+2 jämfört med BA3+4 4 15,95 0,00

BA 1 jämfört med BA 3 4 7,23 0,01

BA 2 jämfört med BA 4 4 8,74 0,01

BA 1 jämfört med BA 4 4 16,47 0,00

BA 2 jämfört med BA 3 4 3,81 0,06

Figur 14. De enkätgrupper som hade en signifikant skillnad mellan sig redovisade med

4.2

Välmående (SWLS)

ANOVA-testen visade att det inte fanns någon signifikant skillnad av välmåendet (SWLS) mellan behandlingarna i scenario AB där försökspersonerna fick börja med endast vitt ljus och avsluta med färgskiftande ljus, se Tabell 4.

Däremot fanns det en signifikant skillnad enligt p-värdet mellan BA1 och BA4 samt BA1 och BA3 se Tabell 4. Detta innebär att försökspersonernas känsla av välmående förändrades från att de satt i första behandlingen (B) mot att de satt i den andra behandlingen (A). Bilaga 5 visar obearbetad data samt medelvärdena. Medelvärdena visar en negativ trend vilket betyder att välmåendet minskade hos försökspersonerna när behandlingen förändrades till A (dvs. endast vitt ljus). Se Figur 15 för en sammanfattning över vilka enkätgrupper som hade en signifikant skillnad mellan sig.

Tabell 4. ANOVA-testens resultat från enkätgrupperna inom SWLS. Fetmarkerat p-värde innebär att

det fanns en signifikant skillnad mellan grupperna, p<0.05.

Källa Medelvärde välmående F p-värde

SWLS

AB 1 jämfört med AB 2 22 0,58 0,45

AB 3 jämfört med AB 4 23 0,06 0,81

BA 1 jämfört med BA 2 27 0,20 0,66

BA 3 jämfört med BA 4 25 0,63 0,43

AB1+2 jämfört med AB3+4 22 1,11 0,30

BA1+2 jämfört med BA3+4 26 7,67 0,01

BA 1 jämfört med BA 3 26 4,38 0,04

BA 2 jämfört med BA 4 26 3,41 0,07

BA 1 jämfört med BA 4 26 8,17 0,01

Tabell 5. Mann-Whitney U-resultatet från de olika testgrupperna redovisade Medelvärde i

millisekunder samt p-värde för Reaktionstiden.

4.4

Antal feltryckningar i procent (SST)

Mann-Whitney U-test gjordes för de alla resultat från SST, det fanns inte någon signifikant skillnad mellan resultaten i A (endast vitt ljus) och B (färgskiftande vertikalbelysning) då inget p-värde var under 0,05. Se Tabell 6 för Mann-Whitney U-testresultat samt Bilaga 7 för obearbetad data. Figur 17 nedan visar medelvärdet för behandling A samt B för antal feltryckningar i procent.

Tabell 6. Mann-Whitney U-testresultat, från de olika testgrupperna för antal feltryckningar i procent.

Medelvärde samt p-värde redovisas.

Källa

Medelvärde feltryckningar i

procent p-värde

Feltryckningar i procent (SST-test)

AB 1 jämfört med AB 2 20% 0,52 AB 3 jämfört med AB 4 10% 0,42 BA 1 jämfört med BA 2 17% 0,22 BA 3 jämfört med BA 4 8% 0,33 AB (1+2) jämfört med BA (3+4) 14% 0,35 BA (1+2) jämfört med AB (3+4) 14% 0,22 A jämfört med B 14% 0,58

AB2+BA3+BA4 jämfört med BA2+AB3+AB4 10% 0,74

Källa Medelvärde responstid i ms p-värde

Responstid (SST-test) AB 1 jämfört med AB 2 335 0,69 AB 3 jämfört med AB 4 318 0,45 BA 1 jämfört med BA 2 337 0,94 BA 3 jämfört med BA 4 330 0,98 AB (1+2) jämfört med BA (3+4) 332 0,21 BA (1+2) jämfört med AB (3+4) 327 0,70 A jämfört med B 330 0,83 0 100 200 300 400 500 A B Re ak tion stid i m illi se ku n d er Behandlingar

Reaktionstid

Figur 16. Medelvärdet i millisekunder, behandling A=332ms (vitt ljus) och behandling

I Figur 18 nedan visas antal feltryckningar i procent per testtillfälle, då kan man se att vid första SST-testet i både A (endast vitt ljus) och B (färgskiftande ljus) är medelvärdet markant högre än de resterade värdena men ingen signifikant skillnad mellan A och B upptäcktes. En beräkning gjordes där första SST-testen i båda scenarierna exkluderades för att se om de resultaten blev annorlunda. Det visade sig inte påverka p-värdet, se Tabell 6.

0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 1 2 3 4 An ta l fe ltry ckn in gar i p ro ce n t SST-tillfälle Behandling A Behandling B -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% A B Fe ltr yc kn in gar i p ro ce n t Behandlingar

Feltryckningar

Figur 17. Medelvärdet av antal feltryckningar i procent, behandling A=13,7% (vitt ljus)

och B=13,9% (färgskiftande vertikalbelysning). Bars i staplarna visar standardavvikelsen.

5 Diskussion och slutsatser

5.1

Resultatdiskussion

5.1.1 Motivation (IMI)

Resultatet gällande motivationen från den första frågeställningen är kluvet i två svar. Enligt resultatet krävs det att försökspersonerna vistas i det färgskiftande vertikalljuset innan de vistas i det vita ljuset för att det ska finnas en signifikant skillnad och hypotes (I) skall vara sann. I scenariot när det vita ljuset var första behandling i ordningen kunde hypotes (I) förkastas, då detta scenario inte hade någon signifikant inverkan på motivation. Även om resultatet skilde sig mellan scenarierna så besvarades frågeställningen gällande motivation.

Att resultaten skiljer sig åt kan bero på en kombination av tiden som en negativ faktor där motivationen minskade ju längre tid man vistades i rummet, kombinerat med det färgskiftande vertikalljuset. Att börja med behandlingen som endast hade vitt ljus och sedan det färgskiftande vertikalljuset som andra behandling, höjde troligtvis nivån av motivation under den andra behandlingen, som annars skulle gå ner på grund av tiden som försökspersonerna satt i rummet. Detta skulle kunna indikera att det färgskiftande vertikalljuset kan förlänga perioden som försökspersonerna håller motivationen uppe innan den minskar på grund av tiden som de vistas i rummet. När personerna fick det färgskiftande vertikalljuset som första behandlingen påverkade både tiden och den andra behandlingen (endast vitt ljus) försökspersonerna samtidigt och därför minskade troligtvis motivationen mer under den andra behandlingen i scenario BA.

Goudas et al. (1995) diskuterar att förändringar i den miljön som man vanligtvis vistas i kan ha positiva effekter på motivationen, genom att ändra miljön på något sätt kan man öka motivationen markant. Undersökningen gjordes på skolbarn där man ändrade på undervisningssättet. Detta ligger i linje med resultatet för scenario BA där den färgskiftande vertikalbelysningen medförde en stor förändring mot arbetsbelysningen som återspeglas i behandlingen som enbart hade vitt ljus på arbetsytan. Det saknas tidigare liknande studier, vilket gör det svårt att kunna jämföra andra studier direkt med resultatet i denna studien.

5.1.2 Välmående (SWLS)

Välmåendet som är kopplat till den första frågeställningen besvarades på två sätt beroende på vilket scenario som försökspersonerna deltog i. I scenario AB hade den färgskiftande vertikalbelysningen ingen effekt på välmåendet och därför kan hypotesen (II) om att det skulle ha en positiv effekt på välmåendet förkastas. Värt att nämna är att den inte heller hade en negativ effekt på välmåendet. Däremot fanns det en positiv effekt på välmåendet från det färgskiftande vertikalljuset när försökspersonerna istället började med den färgskiftande vertikalbelysningen som första behandling, vilket gör hypotesen (II) om välmåendet sann i detta fallet. Detta ger ett delat svar på frågeställningen beroende på vilken ordning som försökspersonerna blev utsatta för, precis som det är beskrivit för motivationen, frågeställningen besvarades rörande välmående. Resultaten från scenario BA ligger i linje med vad Veitch (2001) diskuterar i sin artikel där hon menar att vertikalljus har en positiv effekt på välmåendet.

Precis som med motivationen verkar det som att tiden har varit en negativ faktor gällande resultaten men att det färgskiftande vertikalljuset har förlängt tiden av ett högre välmående när det färgskiftande vertikalljuset var den andra behandlingen i ordningen.

Stemer et al. (2015) kom också fram till att omgivningsljus med högre belysningsstyrka ökade välmåendet mot ett omgivningsljus med lägre belysningsstyrka vilket går i linje med resultaten från scenario BA. I deras artikel beskriver de ökningen som liten men signifikant.I en studie av Ross et al. (2013) så skedde det en minskning av humörsvängningar när försökspersonerna vistades i ett färgterapi-scenario, vilket kan kopplas till att välmåendet hos försökspersonerna ökade av det färgskiftande vertikalljuset. Studiens fokusområde var inom terapeutisk applicering och vidare forskning inom ämnet var motiverat enligt Ross et al. (2013). Detta ligger i linje med resultaten från scenario BA som visade en signifikant skillnad mellan behandlingarna, där den färgskiftande behandlingen höjde känslan av välmående.

I examensarbetet av Kempff och Svanberg (2018) som hade ett liknande utförande som vår studie har, så upptäcktes även att skiftande vertikalljus har en positiv inverkan på trivsamheten, jämfört med arbetsbelysningen som följde svensk standard, vilket kan associeras med välmåendet. Deras slutsats är däremot att studien var för liten för att de skulle kunna dra några generella slutsatser från resultaten.

5.1.3 Reaktionstid (SST)

Reaktionstiden som mättes under SST visade sig inte ha någon relation till de olika ljussenariorna då resultaten var så pass lika mellan behandlingar och ordningsföljderna. Även hypotes (III) kunde förkastas, det vill säga att experimentets behandlingar inte påverkade vad försökspersonerna svarade, men frågeställningen besvarades.

Resultaten från studien visade att behandling B, alltså den färgskiftande vertikalbelysning ökade reaktionsförmågan hos försökspersonerna med 5 millisekunder, alltså en reaktionstid som var 1,52% snabbare för resultaten med den färgskiftande vertikalbelysning. Detta är dock en för liten ökning för att kunna dra en generaliserande slutsats samt att resultaten visade ingen signifikant skillnad.

Enligt forskning av Laike, Govén och Sjöberg (2011) så undersöktes omgivningsljuset i förhållande till prestationsförmågan. Resultatet ur studien tyder på att med hjälp av omgivningsljus så ökade prestationen hos testpersonerna. Ericsson (2006) nämner att koncentrationsförmågan bland annat är beroende av vakenhet, prestation och reaktionsförmågan. Ericsson (2006) nämner även att vid försämrad koncentration så kan en rörig omgivningen vara orsaken. I våran undersökning är inte detta fallet, våra resultat från den färgskiftande vertikalbelysningen påverkade inte koncentrationen alls.

5.1.4 Antal feltryckningar i procent (SST)

De olika belysningslösningarna i experimentet visade sig inte ha någon påverkan på koncentrationsförmågan. Resultaten från SST-testet visade att i det första testet som gjordes så var antal feltryckningar dubbelt så många jämfört mot det andra testet som gjordes. Detta gällde för både behandling A och B. Beräkningar utan de första testeten gjordes för att se om det hade någon påverkan på resultatet, resultaten visade då fortfarande ingen signifikant skillnad. Samtliga resultat för feltyckningar i procent visade sig vara oberoende av den färgskiftande vertikalbelysningen. Koncentrationen blev varken bättre eller sämre beroende på vilken belysning som användes, därför kunde hypotes (III) förkastas, men frågeställningen besvarades.

5.2

Metoddiskussion

Själva genomförandemetoden med frågor och test på nätet där försökspersonerna fick använda sin egen dator eller lånedator för att besvara enkäten/testet fungerade felfritt. Vi mottog inte några frågor angående enkätfrågorna. Båda enkätinstrumenten var på 5 frågor vardera, vilket antas vara positivt då det gick relativt snabbt att besvara, vid längre enkäter kan försökspersonerna tröttna och bara klicka sig igenom för att bli klara, vilket inte hade gett ett trovärdigt resultat. Gällande testet kändes det dock inte som att alla försökspersonerna förstod uppbyggnaden vid första testet, då felprocenten sjönk drastiskt till andra testet, även fast de fick börja testet med fem övningsomgångar för att prova på uppbyggnaden av testet. Det var

till att resultatet blir helt annorlunda, kanske skulle den färgskiftande vertikalbelysningen inte ha någon effekt alls då om den vita behandlingen inte längre kändes som en bunker.

Det var blandade åsikter om vilket som var behagligast och trevligast, vissa tyckte att det vita ljuset var bättre än det färgskiftande vertikalbelysningen, eftersom de upplevde att färgskiftningarna störde arbetet när det bytte färg. Vissa vande sig medan andra tyckte att det var störande under hela experimentet samt att vissa tyckte att färgskiftningarna inte var störande alls, se Bilaga 2.

Experimentets ordningsföljd hade stor betydelse för hur försökspersonerna svarade. Trots att studien inte behandlade detta i frågeställningarna så bör det tas hänsyn till vid framtida studier. Enkätresultaten från IMI och SWLS visade ingen signifikant skillnad under scenario AB till skillnad från scenario BA. För att ta bort denna effekt skulle man kunna lägga till en behandling till så att scenarierna istället blir ABA/BAB och se om effekten kvarstår. Eller att ändra experimentets uppbyggnad och behandla två grupper olika där ena gruppen bara har scenario A och den andra bara scenario B, alltså att en av grupperna är kontrollgrupp till den andra. Eftersom det färgskiftande vertikalljuset roterade genom hela färgspektrumet går det inte med säkerhet klargöra om det var färgen, rotationen av färgen eller de enskilda färgerna som påverkade försökspersonerna. För att reda ut detta skulle man kunna använda fasta färger och till exempel bara använda sig av grön genom ett helt experiment. I studien av Valdez och Mehrabian (1994) så jämförs olika färger med varandra och hur de olika färgerna påverkar människans prestation, känslor och beteende på olika sätt. Ljusets mättnad och intensiteten visade sig ha starka effekter på människans känslor. Färgerna blå, blå-grön, grön, röd-lila, lila och lila-blå var de behagligaste färgerna. De mindre behagliga färgerna enligt studien var gul och grön-gul. Med detta som grund skulle man kunna använda sig av de ”behagliga färgerna” för att försöka skapa en så behaglig miljö som möjligt, som användarna vill vistas i.

Enligt forskning av Laike et al. (2011) visade det sig en signifikant ökning av kortisolnivåerna vid användning av omfältsbelysning, detta är effekter som också kan påverkas av andra faktorer, till exempel stress, därför är det viktigt att vara försiktig när man drar slutsatser om just den parametern. När kortisolnivåerna ökar i kroppen så höjs vakenheten och motivationen, vilket leder till en bättre koncentrationsförmågan hos försökspersonerna. Detta framgick inte i resultaten av vår studie, resultaten vi fick ut från SST visade inte någon signifikant skillnad, vårt resultat visar däremot att den färgskiftande vertikalbelysningen inte försämrade koncentrationsförmågan. Belysningen i rummet påverkade alltså inte vad försökspersonernas resultat blev. Om denna undersökning skulle göras igen skulle vi rekommendera att använda ett annat koncentrationstest. På grund av att resultaten inte visade någon signifikant skillnad. För att säkerhetsställa mätningarna av koncentrationen på ett så validerat sätt som möjligt skulle man kunna använda sig av tekniken som Stemer et al. (2015) använde sig av. De gjorde en biologisk undersökning på varje försöksperson före experimentet och tog blodprov under själva experimentet för att säkerhetsställa de verkliga nivåerna i kroppen. Deras experiment delades upp i två dagar med en veckas mellanrum mellan de två behandlingarna. Detta skedde dock på ett sjukhus av professionell personal vilket vi inte hade tillgång till.

Försökspersonerna fick under den sista enkäten fylla i vad de studerade/arbetade med under experimentet för att säkerställa att arbete eller studier utfördes. Samtliga försökspersoner studerade olika saker under experimentet, se Bilaga 3 för svaren från enkätfrågan. Eftersom experimentet utfördes i ett grupprum i stället för en riktig kontorsmiljö så sänks reliabiliteten för studien. När experimentet genomfördes så studerade och arbetade de olika försökspersoner med olika uppgifter, olika studietekniker och olika metoder. Ska man göra ett liknade experiment och vill höja validiteten och reliabiliteten för studien så bör försökspersonerna jobba med ungefär samma uppgift samt använda sig av samma metod för att studera/arbeta. Tiden när experimentet utfördes har också betydelse för resultaten, då experimentet utfördes under två timmar men vid olika tider på dygnet, både på förmiddagen och eftermiddagen. Hade experimentet genomförts vid samma tid på dygnet för samtliga deltagare så hade reliabiliteten troligtvis ökat.

Rent teknikmässigt så användes teknik som idag ligger i framkant med parametrar som energieffektivitet, färgåtergivning, flimmerfrihet och bländningsfrihet. Detta bidrog till

hållbarheten inom de sociala, ekonomiska och ekologiska kategorierna, främst den sociala delen. Om man väljer att implementera lösningen så ökar energiåtgången något eftersom man lägger till armaturer, men vid att byte mot lysrör eller annan äldre anläggning så blir det fortfarande en besparing energimässigt och ekonomiskt.

5.3

Slutsatser och rekommendationer

Det färgskiftande vertikalljuset hade positiv påverkan på motivationen och välmåendet när behandlingarna kom i en specifik ordning, vilket besvarade frågeställningarna.

Utifrån resultaten från SST-testet så visade reaktionstiden och antal feltryckningar i procent att belysningen i rummet inte hade någon påverkan på försökspersonernas koncentration. Även om påverkan uteblev så visade det samtidigt att den färgskiftande vertikalbelysningen inte påverkade koncentrationen negativt av en långsamtgående förändring i rummet, vilket är ett positivt resultat. Vidare implementering eller undersökning av påverkan på koncentrationen från färgskiftande vertikalljus känns överflödigt. Andra prestationsattribut känns däremot fortfarande relevant att undersöka.

Att applicera denna lösning i en verklig kontorsmiljö rekommenderas då det vetenskapligt har bevisats att den skapar en positiv ökning av brukarnas motivation och välmående. Förutsatt att anläggningen utformas på rätt sätt så att det ger samma effekt som i studien. För att det ska vara en så hållbar lösning som möjligt så rekommenderas det att den vertikala belysningen är så energisnål som möjligt för att energikostnaderna inte skall öka markant. Även om tidens negativa effekt till slut tar över så finns möjligheten att förlänga tiden innan dess med denna lösning.

Kontor som saknar eller har mindre fönster kan kompletteras med färgad vertikalbelysning för att höja välmåendet och motivationen hos brukarna. De facto fungerar belysningslösningen då som ett tillägg till den befintliga belysningen, vilket betyder att den befintliga belysningen kan användas på samma sätt som innan utan att behöva bytas ut. ”Behandlingarna” i en verklig miljö skulle kunna vara längre än en timme. Även om det skulle ge en minskad effekt på motivationen och välmåendet efter en timme så har det åtminstone ingen negativ effekt på brukarna. Det går även att applicera detta på andra arbetsplatser eller grupprum som i sin fysiska storlek är jämförbara med studiens experimentrum för en liknande positiv effekt.

5.4

Vidare forskning

Som skrevs tidigare i resultatdiskussionen går det inte att fastställa om det är just färgen, rotationen av färgen eller de enskilda färger som påverkade försökspersonerna. Detta kan undersökas vidare genom att använda statiska färger istället för att färgerna skiftas.

Vid vidare forskning bör man experimentera i en miljö där det finns dagsljus, en verklig miljö på ett verkligt kontor hade varit optimalt. Den här gången fanns inte resurserna till de extra parametrarna som skulle tillkomma med dagsljusinsläpp, men vid större studier bör dagsljuset definitivt involveras då det var några som kommenterade att rummet kändes isolerat och instängt utan dagsljusinsläpp, se Bilaga 2.

Eftersom effekter på välmående och motivation av experimentbehandlingarna enbart kunde bekräftas i en av ordningsföljderna kan detta vara aktuellt att fördjupa sig i och undersöka